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半径R=4500km的某星球上有一倾角为θ=30°的固定斜面.一质量为m=1lg...

半径R=4500km的某星球上有一倾角为θ=30°的固定斜面.一质量为m=1lg的小物块在力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,力F始终与斜面平行,如图12(甲)所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数manfen5.com 满分网,力F随位移s变化的规律如图(乙)所示(取沿斜面向上的方向为正),那么小物块运动12m时速度恰好为零.试求:
(1)该星球表面上的重力加速度;
(2)该星球表面抛出一个物体,为使该物体不再落回星球,至少需要多大速度?

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(1)由乙图可知,读出力的大小与位移的大小.在0-6m内,力F沿斜面向上做正功,摩擦力和重力做负功,根据动能定理列方程.在6-12m内,力F沿斜面向下做负功,重力和摩擦力做负功,再由动能定理列方程,联立解出重力加速度; (2)要使该物体不再落回星球,必须使重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最小的速度. 【解析】 (1)假设星球表面的重力加速度为g,根据动能定理: 小物块在力F1作用过程中有:   F1s1-fs1-mgs1sinθ=    又    f=μN=μmgcosθ 小物块在力F2作用过程中有: -F2s2-fs2-mgs2sinθ=0- 由图可知:F1=20N,s1=6m,F2=4N,s2=6m 由①②③式得:g=8m/s2 (2)要使抛出的物体不再落回星球,物体的最小速度V,必须满足:      mg= 得到 V==6.0km/s 答:(1)该星球表面上的重力加速度为8m/s2;     (2)该星球表面抛出一个物体,为使该物体不再落回星球,至少需要6.0km/s速度.
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考点分析:
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(4)如果要用此实验装置来探究滑块与沙和沙桶组成的系统机械能是否守恒,本实验需要通过比较____________在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示).

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(2)弹簧的劲度系数为______N/m(保留三位有效数字).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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